Tugas Pendahuluan Modul 1

DAFTAR ISI

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda?
Jawab:

Dioda adalah komponen elektronika aktif yang bersifat semikonduktor dan memiliki dua kutub elektroda, yaitu anoda (+) dan katoda (-) yang berfungsi sebagai penyetabil tegangan dalam sirkuit elektronik, serta sebagai penghambat arus listrik. Dalam perannya sebagai penghambat, dioda memungkinkan aliran arus listrik hanya dari anoda ke katoda, sementara menghambat arus sebaliknya. Selain itu, dioda juga berperan sebagai penyearah arus, yang artinya ia mampu mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Dioda terbuat dari berbagai jenis bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium.

Simbol Dioda

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari dioda!
Jawab:

Prinsip Kerja Dioda

Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai seperti gambar dan dioda disebut tidak aktif atau ‘off’ apabila mendapat arus mundur IR (reverse bias ) dari hubungan baterai seperti gambar.

Kurva Karakteristik Dioda

Kurva karakteristik dioda adalah representasi grafis dari hubungan antara tegangan yang diterapkan pada dioda dan arus yang mengalir melalui dioda tersebut.

Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR. Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD (Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:

dimana :

IS = arus reverse saturasi

k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si

Tk = TC + 2730

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!
Jawab:

Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.

Prinsip kerja Dioda Zener adalah sama dengan kondisi arus reverse dioda dimana pada saat dimana VBD disebut juga dengan VZ maka dioda zener akan aktif dan teganan tetap sebesar tegangan zener VZ walaupun VD diberikan < VZ.

Karekteristik Dioda Zener

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!
Jawab:

Clipper adalah suatu rangkaian yang menggunakan dioda untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas tingkat tertentu tanpa menyebabkan distorsi pada sinyal yang tersisa. Fungsinya adalah untuk menghasilkan keluaran yang terpotong atau terclipping pada level tegangan yang telah ditentukan. Rangkaian clipper sering digunakan dalam pengolahan sinyal untuk menghilangkan noise atau sinyal yang tidak diinginkan dari sinyal masukan.

Ada dua jenis clipper utama:

Positive Clipper (Clipper Positif):
Positive clipper memotong bagian atas (positif) dari sinyal input yang melampaui suatu tegangan ambang tertentu. Ini berarti bahwa sinyal input yang lebih besar dari nilai ambang akan "dipotong" sehingga tidak dapat melewati tegangan ambang tersebut. Hasilnya adalah sinyal output yang memiliki rentang tegangan yang lebih terbatas daripada sinyal inputnya.
Negative Clipper (Clipper Negatif):
Negative clipper memotong bagian bawah (negatif) dari sinyal input yang lebih rendah dari suatu tegangan ambang tertentu. Dalam hal ini, sinyal input yang lebih kecil dari nilai ambang akan "dipotong" sehingga tidak dapat mencapai nilai tegangan ambang tersebut. Hasilnya adalah sinyal output yang juga memiliki rentang tegangan yang lebih terbatas daripada sinyal inputnya.

5. Jelaskan prinsip kerja clipper!
Jawab:

Prinsip kerja clipper adalah memotong atau membatasi (clipping) rentang tegangan sinyal inputnya ke dalam rentang tegangan yang lebih kecil atau terbatas. Ini dilakukan dengan cara mengarahkan sinyal input melalui suatu komponen atau sirkuit yang menghilangkan atau membatasi bagian-bagian dari sinyal yang melewati ambang tertentu. Prinsip kerja clipper dapat dijelaskan dengan menggunakan dua jenis clipper utama: positive clipper (clipper positif) dan negative clipper (clipper negatif).

1. Positive Clipper (Clipper Positif):

Prinsip kerja positive clipper adalah memotong bagian atas (positif) dari sinyal input yang melampaui suatu tegangan ambang tertentu. Untuk sirkuit positif clipper yang menggunakan dioda, ketika tegangan input positif melewati dioda dalam arah polarisasi maju (forward bias), dioda akan mengalirkan arus dan mencegah tegangan output melampaui tegangan ambang tersebut. Oleh karena itu, sinyal output akan memiliki rentang tegangan yang lebih terbatas daripada sinyal inputnya.

2. Negative Clipper (Clipper Negatif):

Prinsip kerja negative clipper adalah memotong bagian bawah (negatif) dari sinyal input yang lebih rendah dari suatu tegangan ambang tertentu. Dalam sirkuit negative clipper yang menggunakan dioda, ketika tegangan input negatif melewati dioda dalam arah polarisasi mundur (reverse bias), dioda akan menghambat aliran arus dan mencegah tegangan output mencapai nilai yang lebih rendah dari tegangan ambang tersebut. Akibatnya, sinyal output juga akan memiliki rentang tegangan yang lebih terbatas daripada sinyal inputnya.

Dalam penggunaannya, terdapat susunan clipper secara seri dan paralel. Perbedaan prinsip kerja kedua susunan tersebut yaitu :

Clipper Seri:
Prinsip kerja clipper seri melibatkan penyisipan komponen (biasanya dioda) dalam jalur sinyal input. Dalam clipper seri, dioda ditempatkan secara seri dengan sinyal input. Ada dua kasus utama dalam clipper seri:

1. Positive Clipper Seri :
Dalam positive clipper seri, dioda ditempatkan dalam jalur sinyal input sehingga hanya bagian atas (positif) sinyal input yang melampaui tegangan ambang dioda yang dipotong. Ketika tegangan input positif melewati ambang dioda, dioda akan mengalirkan arus dan memotong bagian atas sinyal tersebut. Prinsip ini memungkinkan sinyal positif untuk dipotong atau dibatasi sesuai kebutuhan.

2. Negative Clipper Seri :
Dalam negative clipper seri, dioda ditempatkan dalam jalur sinyal input untuk memotong bagian bawah (negatif) sinyal input yang lebih rendah dari tegangan ambang dioda. Ketika tegangan input negatif melewati ambang dioda, dioda akan menghambat arus dan memotong bagian bawah sinyal tersebut
Clipper Paralel:
Prinsip kerja clipper paralel melibatkan penyisipan komponen dioda dalam jalur sinyal paralel atau cabang dengan sinyal input. Seperti clipper seri, clipper paralel juga memiliki dua kasus utama:

1. Positive Clipper Paralel :
Dalam positive clipper paralel, resistor dan dioda ditempatkan paralel dengan sinyal input. Ketika tegangan input positif melewati ambang dioda, dioda akan mengalirkan arus melalui resistor, dan sinyal output akan dibatasi sesuai dengan tegangan dioda.

2. Negative Clipper Paralel :
Dalam negative clipper paralel, resistor dan dioda juga ditempatkan paralel dengan sinyal input. Ketika tegangan input negatif melewati ambang dioda, dioda akan menghambat aliran arus melalui resistor, dan bagian bawah sinyal output akan dipotong.

Prinsip kerja clipper adalah memotong bagian dari sinyal inputnya untuk menjaga outputnya tetap berada dalam batas yang diinginkan.

(a) Rangkaian Clipper Seri Positif

(b) Rangkaian Clipper Seri Negatif

(d) Rangkaian Clipper Paralel Negatif

2. Prinsip Kerja [Kembali]

Dioda

1. Forward Bias
Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari baterai ke R1 lalu dari R1 diteruskan ke D1,lalu di teruskan ke ground.

2. Reverse Bias
Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari batrai ke R2 lalu dari R2 diteruskan ke D2 , dikarenakan dioda kearah atas maka arus akan berubah arah.
Dioda Zener

1. Forward Bias
Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari baterai ke R1 lalu dari R1 diteruskan ke D1,lalu di teruskan ke ground.

2. Reverse Bias
Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari batrai ke R2 Lalu dari R2 diteruskan ke D2 , dikarenakan dioda kearah atas maka arus akan berubah arah.
Clipper

Pada saat arus mengalir dari VSINE Clipper positif akan memotong bagian positif dari gelombang output dan clipper negatif akan memotong bagian negatif. Clipper positif akan menggeser bentuk gelombang ke arah atas, sedangkan clipper negatif akan menggeser bentuk gelombang ke arah bawah.

Cari Blog Ini

ELECTRICAL ENGINEERING